高中生物 DNA是主要的遗传物质导学案 新人教版必修2.doc

第三章 基因的本质第一节 DNA是主要的遗传物质学习目标1、 总结“DNA是主要的遗传物质”的探索过程2、 分析证明DNA是主要的遗传物质的实验设计思路3、 探讨实验技术在证明DNA是主要遗传物质中的作用学习重点1、 肺炎双球菌转化实验的原理和过程2、 噬菌体侵染细菌实验的原理和过程学习难点肺炎双球菌转化实验的原理和过程 自主学习一、 对遗传物质的早期推测1、20世纪20年代，大多数科学家认为生物体的遗传物质是 ，因为它是由多种 连接而成的生物大分子， 多种多样的排列顺序可能蕴涵着遗传信息2、20世纪30年代，人们认识到 是由许多脱氧核苷酸聚合而成的生物大分子，脱氧核苷酸的化学组成包括 、 和 脱氧核苷酸有 种，每一种有一个特定的 ，这一认识本可以使人们意识到DNA的重要性，但对DNA分子的结构没有清晰的了解，所以遗憾的是蛋白质是遗传物质的观点仍占主导地位讨论：观察图3–1，总结几种脱氧核苷酸的相同点和不同点练一练：结合当时人们对DNA的认识，判断下列哪种碱基不可能在DNA的结构中（ ） A、C B、U C、T D、A二、肺炎双球菌的转化实验1、格里菲思的转化实验（体内转化）⑴、实验材料：1928年，格里菲思以 为实验材料。

⑵、实验目的：研究 是如何使人患肺炎的⑶、肺炎双球菌的类型： 特点类型荚膜菌落表面有无毒性是否致病S型R型提示 菌落：在固体培养基上单细菌大量繁殖后，便可肉眼看到的细胞群⑷格里菲思的实验过程及结果：①R型活细菌+小鼠→小鼠 ；②S型活细菌+小鼠→小鼠 ，并从小鼠体内分离出 ；③加热后杀死的S型细菌+小鼠→小鼠 ；④R型活细菌与加热后杀死的S型细菌混合+小鼠→小鼠 ，并从小鼠体内分离出 把这些细菌培养后发现，其后代也是 ，即这种形状的转化是可以遗传的⑸实验结论：已经被加热杀死的S型细菌中，必然含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的活性物质——— 2、 艾弗里的转化实验（体外转化）为了弄清楚转化因子究竟是什么物质，艾弗里及其同事对S型细菌中的物质进行了 和鉴定⑴、实验过程：从S型活细菌中提取出 、 和 等物质，然后将它们分别加入到培养了R型细菌的培养基中⑵、实验结果：只有加入 ，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效。

也就是说DNA才是遗传物质，而蛋白质不是遗传物质如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就 （能或不能）是R型细菌发生转化⑶、结论： 才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质提示：加热引起蛋白质变性是导致S型细菌死亡的原因但DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复其活性，所以加热杀死的S型细菌的DNA被R型细菌吸收、整合、利用，使R型细菌转化为S型细菌，表现出了有荚膜、有毒的性状练一练：肺炎双球菌中的S型具有多糖类荚膜，R型则不具有下列叙述错误的是（ ）A、培养R型活细菌时加S型细菌的多糖类物质，能够产生一些具有荚膜的细菌B、培养R型活细菌时加S型细菌DNA的完全水解产物，不能产生具有荚膜的细菌C、培养R型活细菌时加S型细菌的DNA，能够产生具有荚膜的细菌D、培养R型活细菌时加S型细菌的蛋白质，不能够产生具有荚膜的细菌三、噬菌体侵染细菌的实验由于艾弗里实验中提取出的DNA，纯度最高时也还有0.02％的 ，因此，仍有人对实验结论表示怀疑1952年，赫尔希和蔡斯以 为实验材料，利用 的新技术，完成了一个更具说服力的实验。

1、 T2噬菌体结构：T2噬菌体是一种专门寄生在 体内的病毒，它的头部和尾部的外壳是由 构成，头部内含有 增值特点：T2噬菌体侵染大肠杆菌后，就会在自身 的作用下，利用 体内的物质来合成自身的组成成分，进行大量增值当噬菌体增值到一定数量后， 裂解，释放出大量的噬菌体2、实验方法： 3、实验过程及结果：第一步：标记大肠杆菌大肠杆菌+含有35S的培养基→获得含有 标记的大肠杆菌大肠杆菌+含有32P的培养基→获得含有 标记的大肠杆菌第二步：标记T2噬菌体噬菌体+含35S的大肠杆菌→获得蛋白质含有 标记的噬菌体噬菌体+含32P的大肠杆菌→获得DNA含有 标记的噬菌体第三步：用已分别标记的噬菌体分别侵染未被标记的大肠杆菌①、35S标记的噬菌体+未被标记的大肠杆菌→放射性同位素35S主要分布在 中说明大肠杆菌体内没有35S，35S分布在大肠杆菌体外②、32P标记的噬菌体+未被标记的大肠杆菌→放射性同位素32P主要分布在 中说明32P主要分布在大肠杆菌体内，大肠杆菌体外几乎没有32P。

4、结果分析①噬菌体侵染细菌时， 进入到细菌的细胞中， 留在外面②子代噬菌体的各种形状是通过亲代的 遗传的5、实验结论： 才是真正的遗传物质6、噬菌体侵染细菌实验说明①DNA能自我复制，使前后代保持一定的连续性②DNA能控制蛋白质的生物合成讨论：1、在实验中搅拌和离心的目的 2、在实验中，为什么选择35S和32P这两种同位素分别对蛋白质和DNA标记？用14C和18O同位素标记可行吗？四、RNA也可作为遗传物质烟草花叶病毒由 和蛋白质组成烟草花叶病毒的蛋白质侵染烟草→烟草 病毒烟草花叶病毒的DNA侵染烟草→烟草 病毒结论：烟草花叶病毒中 是遗传物质讨论：当生物体内既有DNA，又有RNA存在时，哪个是遗传物质？练一练：关于病毒遗传物质的叙述，下列哪一项是正确的（ ）A、都是脱氧核糖核酸 B、都是核糖核酸C、脱氧核糖核酸和核糖核酸 D、有的是脱氧核糖核酸，有的是核糖核酸提示：病毒中只有一种核酸，DNA或RNA，因此病毒可以分为DNA病毒（T2噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等）和RNA病毒（艾滋病病毒、流感病毒、SARS病毒、烟草花叶病毒等）。

前者的遗传物质是DNA，后者的遗传物质是RNA五、DNA是主要的遗传物质1、原核生物和真核生物的遗传物质都是 ，所以具有细胞结构的生物，其遗传物质是 2、病毒的遗传物质是 3、 是主要的遗传物质知识总结1、肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的设计比较：这两个实验都是证明DNA是生物的遗传物质的直接实验证据，两者在实验设计、实验结论等方面既有共同性也有细微的差别①实验设计思路比较艾弗里实验噬菌体侵染细菌实验思路相同设法将DNA与其他物质分开，单独地直接研究它们各自不同的遗传功能处理方式的区别直接分离：分离S型细菌的DNA、多糖、蛋白质等，分别与R型细菌混合培养同位素标记法：分别标记DNA和蛋白质的特殊元素(32P和35S)②两个实验遵循相同的实验设计原则——对照原则③实验结论比较 肺炎双球菌转化实验的结论：证明DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质噬菌体侵染细菌实验的结论：证明DNA是遗传物质，不能证明蛋白质不是遗传物质，因为蛋白质没有进入细菌体内2、噬菌体侵染大肠杆菌实验，注入大肠杆菌体内的物质是被32P标记的DNA，而被标记35S的蛋白质外壳未进入大肠杆菌细胞内。

在大肠杆菌细胞内以噬菌体的DNA为模板，利用大肠杆菌体内的原料（脱氧核苷酸、氨基酸）合成子代的噬菌体3、如何理解DNA是主要的遗传物质？关于“DNA是主要的遗传物质”这一说法，有些同学认为，这是由于DNA在细胞中的含量大，另有些同学认为这是因为DNA在遗传中较RNA起着主要作用，显然这些观点都是错误的事实上，目前的大量科学研究证明，只有少数生物的遗传物质是RNA，而大多数生物的遗传物质是DNA，所以DNA是主要的遗传物质4、结合肺炎双球菌的转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验，分析DNA作为遗传物质所具备的特点⑴分子结构具有相对稳定性； ⑵能够自我复制，使前后代保持一定连续性；⑶能够指导蛋白质的合成，从而控制新陈代谢过程和性状； ⑷能够产生可遗传变异巩固提升1、噬菌体侵染细菌的实验中，噬菌体复制DNA的原料是（ ） A.噬菌体的核糖核苷酸 　B.噬菌体的脱氧核苷酸C.细菌的核糖核苷酸 D.细菌的脱氧核苷酸2、噬菌体侵染细菌的实验中，子代噬菌体外壳的蛋白质是（ ）A．在噬菌体DNA指导下，用细菌的物质合成的。

B．在细菌内DNA指导下，用细菌的物质合成的C．在噬菌体DNA指导下，用噬菌体的物质合成的D．在细菌内DNA指导下，用噬菌体的物质合成的3、金鱼的体细胞中既含有DNA，也含有RNADNA主要存在于细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，那么金鱼细胞质中的遗传物质是（ ）A.RNA B.DNA C.DNA和RNA D.DNA或RNA4、格里菲思用肺炎双球菌在小鼠身上进行了著名的转化实验，此实验结果（ ） A.证明了DNA是遗传物质 B.证明了RNA是遗传物质C.证明了蛋白质是遗传物质 D.没有具有证明哪一种物质是遗产物质5、蛋白质中含S不含P，而DNA中含P不含S，现用放射性同位素35S和32P标记的噬菌体去侵染无任何标记的大肠杆菌，然后进行测定，在子代噬菌体中 （ ） A.可以检测到35S B.可以检测到35S和32P C.可以检测到32P D.不可能检测到35S和32P。